DE2262948C3

DE2262948C3 - Compressed air siren

Info

Publication number: DE2262948C3
Application number: DE2262948A
Authority: DE
Inventors: Karl 8000 Muenchen Kolar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2262948A1; IL43768A0; YU34947B; DE2262948B2; IL43768A; YU327573A; GB1419667A; CH563639A5

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sirene mit einem Stator und einem Rotor, die gegeneinander bewegliche, korrespondierende öffnungen für den Durchlaß von Preßluft aufweisen, wobei der Rotor und/oder der Stator zumindest im Bereich der Durchlaßöffnungen mit Dichtelementen versehen sind, die schleifend den zwischen Rotor und Stator vorhandenen Luftspalt im Bereich außerhalb der korrespondierenden Durchlaßöffnungen abdichten.The invention relates to a siren with a stator and a rotor, which are mutually movable, Have corresponding openings for the passage of compressed air, the rotor and / or the Stator are provided with sealing elements, at least in the area of the passage openings, which drag the Seal the air gap between the rotor and stator in the area outside the corresponding passage openings.

Bei Schallerzeugern, insbesondere solchen, die einen Heulton erzeugen, ist es bekannt, einen Luftstrom durch angetriebene Unterbrechungsscheiben zu drücken. Diese Unterbrechungsscheiben (Rotor) weisen Durchlaßöffnungen auf, die mit Durchlaßöffnungen in feststehenden Statorelementen korrespondieren. Die Form dieser Durchlaßöffnungen kann je nach der Aufbauform der Schaller?.euger variieren. Sie sind zum Teil auch so ausgebildet, daß der Preßluftstrom durch die öffnungen den Antrieb der rotierenden Unterbrecherscheibe unterstützt. Ferner ist es bekannt. _b0 anstelle von planen Scheiben auch zylinderförmige Körper zu verwenden, die ineinandergreifen und eine Relativbewegung, vorzugsweise angetrieben durch einen Elektromotor, ausführen. Die Durchlaßöffnungen sind dabei in die Zylinderwandungen eingeformt. Auch (,*> hier können die Durchlaßöffnungen verschiedenste Formen, je nach gewünschtem Signal nach Antriebskraft. Druck des Luftstromes usw., erhalten (DASIn the case of sound generators, in particular those which produce a howling sound, it is known to force a flow of air through driven interruption discs. These interruption disks (rotor) have passage openings which correspond to passage openings in stationary stator elements. The shape of these passage openings can vary depending on the design of the Schaller? .Euger. Some of them are also designed in such a way that the compressed air flow through the openings supports the drive of the rotating interrupter disk. It is also known. _b0 to use cylindrical bodies instead of flat disks, which interlock and execute a relative movement, preferably driven by an electric motor. The passage openings are molded into the cylinder walls. Also (, *> here the passage openings can have a wide variety of shapes, depending on the desired signal according to the driving force, pressure of the air flow, etc. (DAS 12 74 937).12 74 937).

Bei bekannten Ausfuhrungsformen ergibt sich dabei das Problem der Leckluft. Werden zwei rotierende Teile gegeneinander bewegt, so verbleibt zwischen den Teilen, insbesondere bei den beschriebenen Schallerzeugern, ein gewisser Luftspalt, der einen Teil der zugeführten Preßluft abfließen läßt, ohne zur Schallerzeugung beizutragen.In the case of known embodiments, this results the problem of air leakage. If two rotating parts are moved against each other, there remains between the Parts, especially in the case of the sound generators described, a certain air gap that forms part of the supplied compressed air can flow away without contributing to the generation of sound.

Bei einer Sirene mit Verdichterrad und Preßluftkammer ist es gemäß der deutschen Patentschrift 6 67 077 bekannt, zwischen dem Gehäuse und der Preßlimkammer eine Dichtung einzuschalten, um zu vermeiden, daß zwischen der Kammerwand und dem umlaufenden Verdichterrad Preßluft entweicht Diese bekannte Ausführungsform gibt keine Anregung, zur Vermeidung von Leckverlusten Dichtelemente im Bereich der scliallerzeugenden Schlitze oder anderen öffnungen anzuordnen.In the case of a siren with a compressor wheel and compressed air chamber, it is according to German patent specification 6 67 077 known to switch a seal between the housing and the Preßlimkammer to avoid that Compressed air escapes between the chamber wall and the rotating compressor wheel Embodiment gives no suggestion to avoid leakage losses in the area of the sealing elements sound-generating slots or other openings to arrange.

Ferner ist es gemäß DAS 11 17 923 bekannt, bei Schall- und Ultraschallerzeugern zwischen dem Stator und dem Rotor im Bereich der schallerzeugenden Durchlaßöffnungen Dichtelemente anzubringen. Diese Dichtelemcntc vermeiden zwar die Leckverluste und sichern kräftige Schwingungen durch exakten Abriß der strömenden Medien; sie sind jedoch bei zylinderförmig ausgebildeten Stator- und Rotorteilen dann für den praktischen Betrieb von Alarmsirenen ungeeignet, wenn die Dichtelemente dem innenliegenden Rotor zugeordnet sind, w».il durch die Fliehkräfte die Dichtelemente gegen den Stator gepreßt und damit bei steigender Drehzahl auch ein steigendes Bremsmoment ausgeübt wird.It is also known according to DAS 11 17 923 at Sound and ultrasound generators between the stator and the rotor in the area of the sound-generating To attach passage openings sealing elements. Although these Dichtelemcntc avoid the leakage losses and secure strong vibrations through exact breakdown of the flowing media; however, they are cylindrical in shape trained stator and rotor parts are then unsuitable for the practical operation of alarm sirens, if the sealing elements are assigned to the inner rotor, the centrifugal forces cause the Sealing elements pressed against the stator and thus with increasing speed also an increasing braking torque is exercised.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sirene zu schaffen, bei der mit Hilfe von Dichtelementen im Bereich der Durchlaßöffnungen für eine zugeführte Preßluft in allen Drehzahlbereichen nahezu gleiche Strömungs- i.nd Reibungsverhältnisse vorliegen, die geeignet ist, auch die im praktischen Betrieb auftretenden Staub- und Schmutzanteile in der Preßluft zu verarbeiten und die schließlich auch geeignet ist, bei niedrigen Temperaturen auch, dam, einwandfrei zu arbeiten, wenn durch die expandierende Preßluft die Temperatur im Schallerzeuger weiter herabgesetzt und damit Vereisungsgefahr bei immer vorhandener Luftfeuchte gegeben ist.The invention is based on the object of creating a siren in which with the aid of sealing elements in the area of the passage openings for a supplied compressed air in all speed ranges almost the same Flow and friction conditions exist which are also suitable for the dust and dirt components in the compressed air that occur in practical operation process and which is ultimately also suitable at low temperatures also, dam, flawlessly work when the temperature in the sound generator is further reduced and by the expanding compressed air so that there is a risk of freezing if there is always air humidity.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß a) wie bekannt, der Stator und der Rotor zylinderförmig ausgebildet und b) die Dichtelemente dem innenliegenden Stator zugeordnet sind. Damit ergibt sich der Vorteil, daß Schmutzteile den Rotoi weder am Anlauf hindern können, noch der Rotor abgebremst wird, weil die Dichtelemente kein Ansetzen von Schmutz im Bereich der öffnungen zulassen und die Dichtelemente selbst nicht durch Fliehkraft gegen die Dichtflächen gepreßt werden.According to the invention, the object is achieved in that a) as known, the stator and the The rotor is cylindrical and b) the sealing elements are assigned to the internal stator. This has the advantage that dirt particles can neither prevent the Rotoi from starting, nor can the rotor is braked because the sealing elements do not allow dirt to accumulate in the area of the openings and the Sealing elements themselves are not pressed against the sealing surfaces by centrifugal force.

Vorteilhaft ist es. die Öffnungen des Dichtelementes größer zu halten als die Öffnungen im Stator und gegebenenfalls auch im Rotor. Damit ergibt sich der Vorteil, daß die strömende Preßluft oder aber auch ein anderes dafür eingesetztes Medium, die Kanten der Durchlaßöffnungen geringer beaufschlagen, wodurch der Verschleiß wesentlich herabgesetzt und eine Einlagerung von Schmutz vermieden werden kann. Es ist zweckmäßig, das Dichtelement entweder federelastisch, z. B. durch entsprechende Einlagen oder aber auch durch den Druck des strömenden Mediums, gegen den Rotor zu drücken. Hierdurch wird ein dichter Abschluß erzielt, ohne daß sich stark bremsende KräfteIt is beneficial. to keep the openings of the sealing element larger than the openings in the stator and possibly also in the rotor. This has the advantage that the flowing compressed air or else a other medium used for this, pressurize the edges of the passage openings less, whereby the wear is significantly reduced and the accumulation of dirt can be avoided. It it is useful to either resiliently the sealing element, e.g. B. through appropriate deposits or else also by the pressure of the flowing medium to press against the rotor. This makes a dense one Completion achieved without strong braking forces

ergeben. Die Durchlaßöffnungen im Dichtelement können dabei z. B. in Strömungsrichtung gering konisch verjüngt gestaltet sein, so daß sich durch die Preßluft in den Durchlaßöffnungen ein gewisser Anpreßdruck ergibt. An der Außenseite kann das Dichtelement mit konischen Rändern versehen sein, so daß keine harte Kante am Rotor anliegt. Als Dichtelement werden bevorzugt solche Materialien eingesetzt, wie sie sich z. B. in der Elektrotechnik als Schleifkontakte auf Leiterbahnen bewährt haben, z. B. Elektrokohle. Der Gegenkörper Uann teilweise oder zumindest im Schleifbereich aus einem angepaßten Material, z. B. Kupfer, gefertigt sein.result. The passage openings in the sealing element can, for. B. slightly conical in the flow direction be tapered, so that a certain contact pressure is created by the compressed air in the passage openings results. On the outside, the sealing element can be provided with conical edges so that no hard edges Edge rests against the rotor. Such materials are preferably used as the sealing element as they are z. B. have proven in electrical engineering as sliding contacts on conductor tracks, z. B. Electric charcoal. Of the Counter body Uann partially or at least in the grinding area made of an adapted material, for. B. Copper.

An Hand der schematischen Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutertExemplary embodiments of the invention are described and illustrated with reference to the schematic drawings explains how it works

Die F i g. 1 zeigt den Aufbau einer Sirene mit einem Elektromotor 20, einem Gehäuse 21, einem vom MotorThe F i g. 1 shows the structure of a siren with a Electric motor 20, a housing 21, one of the motor

20 angetriebenen zylinder- bzw. topfförmigen Rotor 22, einem topfförmigen Stator 23 und den an das Gehäuse20 driven cylindrical or cup-shaped rotor 22, a cup-shaped stator 23 and the on the housing

21 mit den Schallauslaßöffnungen 24 angeschlossenen Schalltrichtern 25, die im Ausführungsbeispiel die Sirene umschließen und als Blechgehäuse ausgebildet sein können. Preßluft wird über ein Rohr 2i> in den Innenraum 27 des Stators 23 geleitet. Der Stator 23 hat an seinem Außenumfang Durchtrittsöffnungen 28, die von angepaßten Dichtelementen 29 umschlossen sind. Die Dichtelemente 29 liegen gegen die Innenwandung des Rotors 22 an und bilden einen dichten Abschluß, wenn die Durchlaßöffnungen 28, 30 und 31 nicht übereinstimmen. Selbstverständlich wird man den Raum 32 zwischen dem Stator und Rotor in der Praxis kleiner halten, die schematische Darstellung soll auch nur veranschaulichen, mit welchen Mitteln Leckverluste der Preßluft vermieden und ein sauberer Abriß des Luftstromes zur Gewinnung einer hohen Schallintensität erreicht wird.21 connected to the sound outlet openings 24 horns 25, the siren in the embodiment enclose and can be designed as a sheet metal housing. Compressed air is supplied via a pipe 2i> passed into the interior space 27 of the stator 23. The stator 23 has through openings 28 on its outer circumference, which are enclosed by adapted sealing elements 29. The sealing elements 29 rest against the inner wall of the rotor 22 and form a tight seal, if the passage openings 28, 30 and 31 do not match. Of course, you become the room 32 keep between the stator and rotor smaller in practice, the schematic representation is only intended illustrate the means by which leakage losses of the compressed air can be avoided and a clean demolition of the Air flow to obtain a high sound intensity is achieved.

Die F i g. 2 zeigt in Teilen einen Rotorkörper 22, einen Statorkörper 23 sowie die Durchlaßöffnungen 28, 30 und 31 in einer Auslührungsiorm, bei der die Dichtelemente 32 in ringförmige Halter 33 des Stators 23 eingesetzt sind.The F i g. 2 shows in parts a rotor body 22, a stator body 23 and the passage openings 28, 30 and 31 in a Auslührungsiorm, in which the sealing elements 32 in the annular holder 33 of the stator 23 are used.

Eine andere Ausführungsform nach tier Erfindunp zeigt F i g. 3, bei der in den Stator 23 Ausnehmungen 34 eingeformt sind, die die Dichtelemente 35 aufnehmen, am Boden 36 sind Rillen 37 eingeformt, so daß sich in diesem Bereich ein Preßluftpolster ausbildet, das die Dichtelemente 35 gegen den Rotor 22 drückt.Another embodiment according to the invention is shown in FIG. 3, in the case of the recesses 34 in the stator 23 are formed, which receive the sealing elements 35, on the bottom 36 grooves 37 are formed so that in This area forms a compressed air cushion which presses the sealing elements 35 against the rotor 22.

In den Ausführungsbeispielen sind die Durchlaßöffnungen jeweils kreisförmig dargestellt. Sie können auch jede andere für die Schallerzeugung gewünschte Form aufweisen, z. B. schlitzförmig ausgebildet sein.In the exemplary embodiments, the passage openings are each shown circular. You can also have any other shape desired for sound generation, e.g. B. be slot-shaped.

Zum Nachstellen der Dichtelemente kann in die Ausnehmungen ein elastischer Körper, z. B. aus Schaumgummi, eingesetzt werden, der den ringförmigen Dichtkörper entsprechend den durch Verschleiß gegebenen Abrieb nachstellt und so einen dichten Abschluß sichert.To readjust the sealing elements, an elastic body, e.g. B. off Foam rubber, are used, which the annular sealing body according to the wear readjusts given abrasion and thus ensures a tight seal.

Bei Verwendung von Kupfer oder ähnlich elektrisch leitendem Material als Gegenfläche zu den Dichtele menten kann durch Einformen isol^: ; ender Unterbrecher dafür gesorgt werden, daß üv»I. auftretende Wirbelströme, die eine Bremswirkung haben können, vermieden werden. Die Verwendung von zylinderförmigen Stator- und Rotorteilen hat gegenüber der Verwendung von planen Scheiben den Vorteil, daß der Hebelarm im Bereich der aufeinander schleifenden Teile kleiner gehalten wird, so daß bei evtl. vorhandenen Schmutzteilchen in diesem Bereich das Aniriebsmoment des Elektromotors für den Anlauf kleiner gehalten werden kann als bei Scheiben mit entsprechend großem Durchmesser. Im Betrieb zeigt sich, daß ein zylinderförmiger Aufbau gerade wegen der Übereinstimmung der Strömungsrichtung der Preßluft mit den Radialkräften des Rotors auch größere Mengen an Schmutz- und Staubteilchen leichter verarbeitet als eine Aufbauform mit scheibenförmigem Stator und Rotor.May instruments with the use of copper or similar electrically conductive material as a counter surface to the log message by molding ^isol:; end interrupter ensure that üv »I. Occurring eddy currents, which can have a braking effect, can be avoided. The use of cylindrical stator and rotor parts has the advantage over the use of flat disks that the lever arm in the area of the parts rubbing against each other is kept smaller, so that if there are any dirt particles in this area, the drive torque of the electric motor for start-up is kept smaller than with disks with a correspondingly large diameter. In operation, it has been shown that a cylindrical structure, precisely because of the correspondence between the direction of flow of the compressed air and the radial forces of the rotor, can process larger amounts of dirt and dust particles more easily than a structure with a disc-shaped stator and rotor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

t. Sirene mit einem Stator und einem Rotor, die gegeneinander bewegliche, korrespondierende öffnungen für den Durchlaß von Preßluft aufweisen, wobei der Rotor und/oder der Stator zumindest im Bereich der Durchlaßöffnungen mit Oichtelementen versehen sind, die schleifend den zwischen Rotor und Stator vorhandenen Luftspalt im Bereich außerhalb der korrespondierenden Durchlaßöffnungen abdichten, dadurch gekennzeichnet, daß a) wie bekannt, der Stator (23) und der Rotor (22) zylinderförmig ausgebildet und b) die Dichtelemente (29) dem innenliegenden Stator (23) zugeordnet sind.t. Siren with a stator and a rotor, which have mutually movable, corresponding openings for the passage of compressed air, wherein the rotor and / or the stator at least in the area of the passage openings with sealing elements are provided that drag the air gap between the rotor and stator in the area seal outside the corresponding passage openings, characterized in that that a) as is known, the stator (23) and the rotor (22) are cylindrical and b) the sealing elements (29) are assigned to the internal stator (23).

2.2. Sirene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (30) der Dichtelemente (29) größer gehalten sind als die öffnungen (28) im Stator (23).Siren according to claim 1, characterized in that the openings (30) of the sealing elements (29) are kept larger than the openings (28) in the stator (23).

3. Sirene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (29) federelastisch gegen den Rotor (22) gedrückt werden.3. Siren according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing elements (29) are pressed resiliently against the rotor (22).

4. Sirene nach Anspruch i oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Rillen (37) am Boden der Halterung der Dichtelemente (29) vorhanden sind4. Siren according to claim i or 3, characterized in that grooves (37) at the bottom of the Holder of the sealing elements (29) are present

5. Sirene nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch ringförmige Halter (33) am Stator (23) für die Dichtelemente (32).5. Siren according to claim 1 to 4, characterized by the annular holder (33) on the stator (23) for the Sealing elements (32).

6. Sirene nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente aus Kohle bestehen.6. Siren according to claim 1 to 5, characterized in that the sealing elements are made of carbon exist.

7.7th Sirene nach Anspruch 1 bis 6. dadurch gekennzeichne daß der Rotor zumindest im Bereich der Durchlaßöffnungen aus einem auf die Dichtelemente bezüglich des Scnleifens abgestimmten Material besteht.Siren according to claim 1 to 6 marked that the rotor at least in the area of the passage openings from one to the Sealing elements with regard to the grinding material matched.